客戶(hù)名稱(chēng)：金陵石化烷基苯廠
工藝簡(jiǎn)介
經(jīng)過(guò)二級(jí)烷基化反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)氟化氫提餾塔脫出氟化氫，再經(jīng)脫苯塔脫出未反應(yīng)的苯。脫出的氟化氫和苯循環(huán)使用；物流再進(jìn)入脫烷烴塔，蒸餾出的烷烴返回脫氫裝置循環(huán)使用；塔底物流由烷基苯再蒸塔分離出重烷基化合物，即得到合格的直鏈烷基苯產(chǎn)品。
需求分析
由于烷基化生產(chǎn)過(guò)程精餾塔系各精餾塔相互間耦合性強(qiáng)且約束條件多，常規(guī)控制難于達(dá)到較好的控制效果。原有的一些溫度、液位串級(jí)控制系統(tǒng)也未能投運(yùn)。這些精餾塔的關(guān)鍵工藝變量基本上是靠人工調(diào)整流量單回路控制系統(tǒng)的設(shè)定值來(lái)達(dá)到生產(chǎn)要求。
各種擾動(dòng)及其在精餾塔系中的傳播，對(duì)于各精餾塔的平穩(wěn)操作會(huì)帶來(lái)程度不同的影響；而每個(gè)塔因設(shè)備、工藝和負(fù)荷的不同而表現(xiàn)出在動(dòng)態(tài)特性和抗干擾能力上的差異；常規(guī)的單變量控制也未能有效地考慮塔系和塔的各種控制作用之間的耦合特性。此外，由于人工操作的隨機(jī)性和間斷性的特點(diǎn)，裝置的運(yùn)行效果因操作人員的技術(shù)水平、習(xí)慣的不同而存在差異，表現(xiàn)為調(diào)整不合適或不及時(shí)而引起的關(guān)鍵工藝變量漂移。這些因素共同起作用造成裝置不能運(yùn)行在一個(gè)比較優(yōu)化的操作區(qū)域。綜上可見(jiàn)，該精餾塔系是烷基化生產(chǎn)過(guò)程中確保產(chǎn)品質(zhì)量、減少產(chǎn)品損失和降低能耗的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
控制目標(biāo)
保證C403、C404、C405、C406、C407五個(gè)塔組成的塔系在多種干擾下，主要過(guò)程被控變量的平整度提高50%，提高裝置整體運(yùn)行的平穩(wěn)性；
循環(huán)烷烴中烷基苯含量減少0.1%，即副產(chǎn)品中烷基苯的含量下降到0.4% (目前常規(guī)控制下為0.5%)。
先進(jìn)控制方案
建立烷基化生產(chǎn)過(guò)程精餾塔系的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型；設(shè)計(jì)了具有12個(gè)操縱變量、9個(gè)擾動(dòng)變量和12個(gè)被控變量的單一APC-Adcon控制器，并采用了與單個(gè)精餾塔相對(duì)應(yīng)的子系統(tǒng)實(shí)施模式；開(kāi)發(fā)了具有開(kāi)放性的精餾塔系的先進(jìn)控制軟件；結(jié)合DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)安全、可靠的切換并設(shè)計(jì)了便捷的操作界面。
應(yīng)用效果
APC-Adcon先進(jìn)控制軟件設(shè)計(jì)合理、功能豐富、運(yùn)行可靠、操作使用方便，投用率達(dá)到95%以上。系統(tǒng)投用后明顯提高了精餾塔系的操作平穩(wěn)性，降低了烷基苯產(chǎn)品的損失，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并為企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該成果的總體技術(shù)水平在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先位置，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)烷基化生產(chǎn)裝置先進(jìn)控制的空白，達(dá)到國(guó)際同行業(yè)的先進(jìn)水平。圖1和圖2分別是脫烷烴塔先進(jìn)控制系統(tǒng)投運(yùn)前后的控制效果。
圖1 投運(yùn)前控制效果
圖2 投運(yùn)后控制效果
效益分析
烷基化生產(chǎn)過(guò)程先進(jìn)控制項(xiàng)目的實(shí)施，明顯地提高了精餾塔系的操作平穩(wěn)性，有效地減少了循環(huán)烷烴中烷基苯含量，提高了烷基苯產(chǎn)品質(zhì)量的一致性；同時(shí)大大降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。僅減少循環(huán)烷烴中烷基苯含量一項(xiàng)，就可為企業(yè)帶來(lái)每年約100萬(wàn)元的直接經(jīng)濟(jì)效益。
烷基化生產(chǎn)過(guò)程先進(jìn)控制的成功應(yīng)用不僅對(duì)于國(guó)內(nèi)的同類(lèi)裝置有良好的示范作用，可以直接進(jìn)行項(xiàng)目成果的推廣；而且本項(xiàng)目所提出的工業(yè)精餾塔系的先進(jìn)控制策略在我國(guó)眾多大型煉油廠和大型石油化工廠中的工業(yè)精餾塔系中有著廣闊的推廣應(yīng)用前景，可以為這些國(guó)有企業(yè)提高關(guān)鍵裝置的控制與管理水平，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)效益提供技術(shù)支持。
